Wasserspaltung mit Cobalt

Abstract

Die Energieversorgung der Zukunft kann nur durch grundlegende Neuerungen auf dem Gebiet billiger, nachhaltiger und effizienter Systeme zur Gewinnung und Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen oder aus Sonnenlicht gesichert werden. Die Erzeugung von Wasserstoff, einem Brennstoff mit bemerkenswerten Eigenschaften, durch die Wasserspaltung mithilfe von Sonnenlicht ist in diesem Zusammenhang ein vielversprechender Ansatz. Während die aktiven Zentren von wasserspaltenden Enzymen – wie Hydrogenasen und Photosystem II – Eisen‐, Nickel‐ und Manganionen enthalten, hat sich Cobalt in den vergangenen fünf Jahren als vielseitigstes unedles Metall bei der Entwicklung synthetischer Katalysatoren zur H2‐ und O2‐Erzeugung durch Reduktion bzw. Oxidation von Wasser bewährt. Solche Katalysatoren lassen sich mit Photosensibilisatoren zu Systemen für die photokatalytische Wasserstofferzeugung aus Wasser koppeln.

Isolation of a Mixed Valence Diiron Hydride: Evidence for a Spectator Hydride in Hydrogen Evolution Catalysis

“…Redox properties were evaluated for three diiron hydrides of differing basicities, redox potentials, and steric bulk ( Figure 1). The cyclic voltammograms of [HFe 2 (pdt)(CO) 4 Figure 1, the redox event becomes more reversible for the more demanding reductions, as reflected by changes in i pc /i pa from 0.52 to 0.99. These results suggested that [H1] 0 should be sufficiently stable to allow isolation.…”

A Binuclear Iron–Thiolate Catalyst for Electrochemical Hydrogen Production in Aqueous Micellar Solution

“…[7,8] Mononuclear cobaltand nickel-based compounds, which have long been known as H 2 -production catalysts, [9][10][11] have been recently revisited. [12][13][14][15][16] Examples of mononuclear [17] and binuclear [18] molybdenum-based catalysts have also been reported. Iron is the most abundant transition metal.…”

A solution-processed, mercaptoacetic acid-engineered CdSe quantum dot photocathode for efficient hydrogen production under visible light irradiation

“…19,20 These reported systems, containing light absorbers (QDs), external cocatalysts and source of electrons, have shown remarkable activity and stability with turnover number (TON) much higher than those of organic dyes 35 and metal complexes contained systems. [21][22][23] Unfortunately, all of the current systems are performed well only in the presence of large amounts of chemical sacrificial electron donors. To avoid the use of any sacrificial agent and generate H 2 in an environmentally friendly manner, photoelectrochemical (PEC) 40 production of H 2 is an ideally clean and renewable mean that integrates solar energy collection and water reduction into a single photoelectrode.…”